Thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng cách nhau 1mm và cách màn quan

Xuất bản: 24/08/2020 - Cập nhật: 31/07/2023 - Tác giả: Chu Huyền

Câu Hỏi:

Thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng cách nhau 1mm và cách màn quan sát 2m. Nguồn sáng dùng trong thí nghiệm gồm hai thành phần đơn sắc đỏ và lục có bước sóng lần lượt là 750nm và 550nm. Biết rằng khi hai vân sáng của hai ánh sáng đơn sắc chồng chập lên nhau sẽ cho vân màu vàng. Hai điểm M và N nằm hai bên vân sáng trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 6,4mm và 26,5mm. Trên đoạn MN, số vân màu vàng quan sát được là

Đáp án và lời giải

đáp án đúng: B

Ta có: ${x_1} = {k_1}\frac{{{\lambda _1}D}}{a}$ ; ${x_2} = {k_2}\frac{{{\lambda _2}D}}{a}$
Khi 2 vân sáng trùng nhau thì $x = {x_1}{\rm{ = }}{x_2}$ $ \Leftrightarrow \,\,\,{k_1}{\lambda _1} = {k_2}{\lambda _2}\,\, \Rightarrow \,\,\frac{{{k_1}}}{{{k_2}}} = \frac{{{\lambda _2}}}{{{\lambda _1}}} = \frac{{11}}{{15}} = \frac{{11n}}{{15n}}$
$ \Rightarrow \,\,\left[ \begin{array}{l}
{k_1} = 11n\\
{k_2} = 15n
\end{array} \right.$ với $n = 0;\,\, \pm 1;\,\, \pm 2......$
$ \to \,x = \frac{{{k_1}{\lambda _1}D}}{a} = \frac{{11n.0,75.2}}{1} = 16,5n\,(mm)$
Do M, N nằm về hai phía của vân trung tâm nên ta có: $ - 6,4 \le 16,5n \le 26,5$
$ \Leftrightarrow \,\, - 0,38 \le n \le 1,6\,\, \Rightarrow \,k = 0;\,\,1$
→ trên đoạn MN có hai vân sáng màu vàng.

Chu Huyền (Tổng hợp)

Câu hỏi liên quan

Trong thí nghiệm I – âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Trên màn quan sát, tại điểm M có vân sáng bậc k. Lần lượt tăng rồi giảm khoảng cách giữa hai khe hẹp một đoạn Δa (sao cho vị trí vân sáng trung tâm không thay đổi) thì tại M có vân sáng lần lượt bậc ${k_1}$ và ${k_2}$. Ta có

Ta có ${x_M} = k\frac{{\lambda D}}{a} = {k_1}\frac{{\lambda D}}{{a + \Delta a}} = {k_2}\frac{{\lambda D}}{{a - \Delta a}}$
→ $\left\{ \begin{array}{l}
k = \frac{{{\rm{a}}{{\rm{x}}_M}}}{{\lambda D}}\\
{k_1} = \frac{{\left( {a + \Delta a} \right){x_M}}}{{\lambda D}}\\

Trong thí nghiệm Yâng về giao thoa ánh sáng, khi nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng ${\lambda _1}$ = 0,64 µm thì trên màn quan sát ta thấy tại M và N là 2 vân sáng, trong khoảng giữa MN còn có 9 vân sáng khác nữa. Khi nguồn sáng phát ra đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng ${\lambda _1}$ .....

Vì giữa M, N có 9 vân sáng và M, N là 2 vân sáng nên $MN = 10\frac{{{\lambda _1}D}}{a}$ (1)
Ta có: ${N_1} + {N_2} - {N_{trung}} = 21$ → ${N_2} = 21 + 3 - 11 = 13$ vân
Suy ra $MN = 12\frac{{{\lambda _2}D}}{a}$ (2)
Từ (1) và (2), ta có: $10{\lambda _1} = 12{\lambda _2}$ → ${\lambda _2} = \frac{{10{\lambda _1}}}{{12}} = \frac{{10.0,64}}{{12}} = 0,533\,\,\mu m$.

Thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y – âng với hai ánh sáng đơn sắc màu đỏ và màu lục đồng thời thì khoảng vân giao thoa trên màn lần lượt là 1,5 mm và 1,1 mm. Hai điểm M, N nằm hai bên vân sáng trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 6,4 mm và 26,5 mm. Trên đoạn MN, số vân sáng màu đỏ quan sát được .....

+ Số vân sáng màu đỏ trên đoạn MN là số các giá trị ${k_1}$ nguyên thỏa mãn điều kiện -6,4 ≤ ${k_1}{i_1} = 1,5.{i_1}$ ≤ 26,5.
→ $ - 4,3 \le {k_1} \le 17,6$
Có 22 giá trị ${k_1}$ thỏa mãn điều kiện → có 22 vân sáng đỏ.
+ Xác định số vân trùng.
Vị trí vân trùng ${x_T} = {k_1}{i_1} = {k_2}{i_2} \to \frac{{{k_1}}}{{{k_2}}} = \frac{{11}}{{15}} \to \left\{ \begin{array}{l}

đề trắc nghiệm vật lý Thi mới nhất

X